一种全光谱钙钛矿纳米线阵列及其制备方法
阅读说明：本技术 一种全光谱钙钛矿纳米线阵列及其制备方法 (Full-spectrum perovskite nanowire array and preparation method thereof ) 是由 付悦 吴雨辰 江雷 于 2021-01-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种全光谱钙钛矿纳米线阵列及其制备方法,所述全光谱钙钛矿纳米线阵列制备方法包括以下步骤：配制卤素基团为溴的钙钛矿前驱体溶液；利用钙钛矿前驱体溶液制备钙钛矿纳米线阵列；配制溶质分别含氯、含碘的两种离子交换溶液；将钙钛矿纳米线阵列的一端浸泡在其一离子交换溶液中,并持续提拉钙钛矿纳米线阵列；取出一端形成异质结的钙钛矿纳米线阵列,并清洗、烘干；将钙钛矿纳米线阵列的另一端浸泡在另一离子交换溶液中,并持续提拉钙钛矿纳米线阵列；取出另一端也形成异质结的钙钛矿纳米线阵列,并清洗、烘干。该制备方法可直接在宏观角度下简便地制造出具有全波段光谱的特性谱钙钛矿纳米线阵列。(The invention discloses a full-spectrum perovskite nanowire array and a preparation method thereof, wherein the preparation method of the full-spectrum perovskite nanowire array comprises the following steps: preparing a perovskite precursor solution with bromine as a halogen group; preparing a perovskite nanowire array by using a perovskite precursor solution; preparing two ion exchange solutions with solutes respectively containing chlorine and iodine; soaking one end of the perovskite nanowire array in an ion exchange solution of the perovskite nanowire array, and continuously lifting the perovskite nanowire array; taking out the perovskite nanowire array with one end forming a heterojunction, cleaning and drying; soaking the other end of the perovskite nanowire array in another ion exchange solution, and continuously lifting the perovskite nanowire array; and taking out the perovskite nanowire array with the other end also forming the heterojunction, and cleaning and drying the perovskite nanowire array. The preparation method can directly and simply manufacture the perovskite nanowire array with the characteristic spectrum of the full-wave-band spectrum under a macroscopic angle.)
技术领域
本发明涉及光电材料技术领域，主要涉及一种全光谱钙钛矿纳米线阵列及其制备方法。
背景技术
钙钛矿是指有着与钛酸钙相同晶型的人工合成的材料，其分子通式为ABX3，其中A和B位点为大小不同的阳离子，X为卤化物阴离子(X＝Cl,Br,I)；有机无机杂化钙钛矿材料因其组分和维度的多变且具有优异的光电和光伏特性，广泛应用在太阳能电池、发光二极管、光电探测、纳米激光器等光电器件领域。在钙钛矿材料体系中，纳米晶体可在固-液或固-气状态下进行快速的阴离子交换反应，并可以对其成分比例和电学及光学性质进行调控，因此，可利用离子交换法获取含有不同卤素基团的钙钛矿单晶。
而钙钛矿单晶纳米线由于其无晶界和独特的一维几何结构，为固-液法进行离子交换，以产生卤素离子比例不同的钙钛矿单晶纳米线，也为研究异质结提供了一个理想的思路。
然而现有技术中，利用单晶纳米线进行离子交换以获取全光谱钙钛矿纳米线的工作需要电子束光刻方法的辅助，以及需在显微系统下进行，其操作过程繁琐，且无法在宏观角度下制备。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本申请实施例的目的在于提供一种全光谱钙钛矿纳米线阵列及其制备方法，可直接在宏观角度下简便地制造出具有全波段光谱的特性谱钙钛矿纳米线阵列。
第一方面，本申请实施例提供一种全光谱钙钛矿纳米线阵列的制备方法，包括以下步骤：
S1、配制卤素基团为溴的钙钛矿前驱体溶液；
S2、利用钙钛矿前驱体溶液制备钙钛矿纳米线阵列；
S3、配制溶质分别含氯、含碘的两种离子交换溶液；
S4、将钙钛矿纳米线阵列的一端浸泡在其一离子交换溶液中，并持续提拉钙钛矿纳米线阵列；
S5、取出一端形成异质结的钙钛矿纳米线阵列，并清洗、烘干；
S6、将钙钛矿纳米线阵列的另一端浸泡在另一离子交换溶液中，并持续提拉钙钛矿纳米线阵列；
S7、取出另一端也形成异质结的钙钛矿纳米线阵列，并清洗、烘干。
所述全光谱钙钛矿纳米线阵列的制备方法，其中，步骤S1包括以下子步骤：
S11、混合摩尔质量比为1:1的含溴有机物和含溴无机物，或混合两种摩尔质量比为1:1的含溴无机物，用作前驱体溶液的溶质；
S12、准备N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜及其组合中的一种有机溶剂；
S13、将步骤S11的前驱体溶液的溶质溶解于步骤S12中的有机溶剂中，配制成浓度为5-50mg/mL的前驱体溶液。
所述全光谱钙钛矿纳米线阵列的制备方法，其中，步骤S2包括以下子步骤：
S21、取适量前驱体溶液滴加在基底上；
S22、将含有硅柱阵列的硅柱模板盖在基底上，形成基底-钙钛矿前驱体溶液-硅柱模板的三明治组装体系；
S23、对三明治组装体系进行加热烘干处理，钙钛矿前驱体溶液在硅柱退浸润过程中形成纳米单晶阵列；
S24、拆开三明治组装体系，获得钙钛矿纳米线阵列。
所述全光谱钙钛矿纳米线阵列的制备方法，其中，步骤S23中加热温度为60-70℃，加热时间为8-24小时。
所述全光谱钙钛矿纳米线阵列的制备方法，其中，步骤S4和步骤S6中，所述钙钛矿纳米线阵列浸入在离子交换溶液中的长度均小于钙钛矿纳米线阵列整体长度的一半。
所述全光谱钙钛矿纳米线阵列的制备方法，其中，步骤S5和步骤S7中的清洗、烘干过程，均包括：利用氯苯及正己烷清洗钙钛矿纳米线阵列表面，并利用热台烘干以除去钙钛矿纳米线阵列表面残留的有机溶液。
所述全光谱钙钛矿纳米线阵列的制备方法，其中，所述离子交换溶液的溶质为油胺氯、油胺碘、氯化铅、碘化铅、氯甲胺、碘甲胺中的一种，所述离子交换溶液的溶剂为十八烯、甲苯、异丙醇的一种。
所述全光谱钙钛矿纳米线阵列的制备方法，其中，步骤S4和步骤S6中的浸泡时长为16-24小时，浸泡温度为常温。
所述全光谱钙钛矿纳米线阵列的制备方法，其中，步骤S4和步骤S6的提拉过程中，提拉用的夹具为正方体状，所述钙钛矿纳米线阵列固定在正方体状夹具的四个侧面。
第二方面，本申请实施例还提供一种全光谱钙钛矿纳米线阵列，该纳米线阵列的纳米线上具有两个异质结，两个所述异质结将纳米线分隔成三个晶体段，三个所述晶体段分别由卤素基团分别为氯、溴、碘的钙钛矿单晶组成。
由上可知，本申请实施例提供的全光谱钙钛矿纳米线阵列的制备方法，具有如下有益效果：
1、本发明提供的制备方法通过率先制成钙钛矿纳米线阵列，对该钙钛矿纳米线阵列进行两次离子交换的方式，获得了全光谱钙钛矿纳米线阵列，可根据光照位置的改变，在阵列中实现可见光波段光谱可调，具备全波段光谱的特性。
2、本发明提供的制备方法，结合了提拉法和离子交换法进行全光谱钙钛矿纳米线制备，相比电子束刻蚀、气相沉积等操作制备纳米线单晶，具有操作便捷的特点。
3、本发明提供的制备方法能直接在宏观角度进行离子交换，且根据钙钛矿纳米线在离子交换溶液的浸入长度可实现交换程度和交换位置的控制，从而获取了全波段光谱的钙钛矿纳米线阵列。
4、本发明提供的制备方法，在提拉过程中，可调整提拉速度和改变浸泡时间，调节离子交换效果，可确保获取的全光谱钙钛矿纳米线阵列发光均匀、结构完整，使所制得的异质结的物理性质更容易得到控制。
5、该方法可为制备更复杂的图案器件作为前置准备。
本发明还提供了一种全光谱钙钛矿纳米线阵列，该纳米线阵列的纳米线上具有两个异质结，两个所述异质结将纳米线分隔成三个晶体段，三个所述晶体段分别由卤素基团分别为氯、溴、碘的钙钛矿单晶组成；根据光照位置的改变，可在阵列中实现可见光波段光谱可调，具备全波段光谱的特性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例1中全光谱钙钛矿纳米线阵列的制备方法中制备的全光谱钙钛矿纳米线阵列的位于MAPbCl3-MAPbBr3异质结处前后部分的荧光照片。
图2为本发明实施例1中全光谱钙钛矿纳米线阵列的制备方法中制备的全光谱钙钛矿纳米线阵列的MAPbCl3-MAPbBr3异质结发射光谱图。
图3为本发明实施例1中全光谱钙钛矿纳米线阵列的制备方法中制备的全光谱钙钛矿纳米线阵列的位于MAPbBr3-MAPbI3异质结处前后部分的荧光照片。
图4为本发明实施例1中全光谱钙钛矿纳米线阵列的制备方法中制备的全光谱钙钛矿纳米线阵列的MAPbBr3-MAPbI3异质结发射光谱图。
图5为本发明实施例2中全光谱钙钛矿纳米线阵列的制备方法中制备的全光谱钙钛矿纳米线阵列的位于CsPbCl3-CsPbBr3异质结处前后部分的荧光照片。
图6为本发明实施例2中全光谱钙钛矿纳米线阵列的制备方法中制备的全光谱钙钛矿纳米线阵列的CsPbCl3-CsPbBr3异质结发射光谱图。
图7为本发明实施例2中全光谱钙钛矿纳米线阵列的制备方法中制备的全光谱钙钛矿纳米线阵列的位于CsPbBr3-CsPbI3异质结处前后部分的荧光照片。
图8为本发明实施例2中全光谱钙钛矿纳米线阵列的制备方法中制备的全光谱钙钛矿纳米线阵列的CsPbBr3-CsPbI3异质结发射光谱图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供一种可直接在宏观角度下简便地制造出具有全波段光谱的特性谱钙钛矿纳米线阵列的方法制备全光谱钙钛矿纳米线阵列，实现钙钛矿材料可控的长程有序阵列化制备；
具体地，一种全光谱钙钛矿纳米线阵列的制备方法，包括以下步骤：
S1、配制卤素基团为溴的钙钛矿前驱体溶液，即配制溶质为通分子式ABX3中X为Br的钙钛矿的溶液；
S2、利用钙钛矿前驱体溶液制备钙钛矿纳米线阵列；
S3、配制溶质分别含氯、含碘的两种离子交换溶液，用于反应置换钙钛矿纳米线阵列中的溴基团；
S4、将钙钛矿纳米线阵列的一端浸泡在其一离子交换溶液中，并持续提拉钙钛矿纳米线阵列；具体地，钙钛矿纳米线阵列通过夹具固定在提拉仪器的提拉杆上，并将对应的离子交换溶液置于提拉仪器的坩埚中，在发生离子交换反应过程中，钙钛矿纳米线阵列进行相对于坩埚的持续性往复升降运动和旋转运动；其中，浸泡在离子交换溶液中的钙钛矿纳米线阵列的纳米线中Br由离子交换溶液中相应的Cl或I置换出来，使得该部分的纳米线阵列形成含有不同于原始卤素基团的钙钛矿纳米线阵列，并在浸泡的液面边界处形成异质结，在反应过程中，利用提拉法使得钙钛矿纳米线阵列进行升降运动；
S5、取出一端形成异质结的钙钛矿纳米线阵列，并清洗、烘干；
S6、将钙钛矿纳米线阵列的另一端浸泡在另一离子交换溶液中，并持续提拉钙钛矿纳米线阵列；具体地，与步骤S4类似，由该离子交换溶液卤素基团将钙钛矿纳米线阵列中纳米线的Br置换出来，使得该部分的纳米线阵列形成含有不同于原始卤素基团的钙钛矿纳米线阵列，并在浸泡的液面边界处形成异质结，从而使得钙钛矿纳米线阵列区分成含不同卤素基团的三部分；
S7、取出另一端也形成异质结的钙钛矿纳米线阵列，并清洗、烘干，从而获得全光谱钙钛矿纳米线阵列。
在某些优选的实施方式中，步骤S1包括以下子步骤：
S11、混合摩尔质量比为1:1的含溴有机物和含溴无机物，或混合两种摩尔质量比为1:1的含溴无机物，用作前驱体溶液的溶质，如甲胺溴和溴化铅的混合物、甲胺溴和溴化银的混合物、甲胺溴和溴化银的混合物、甲脒溴和溴化铅的混合物、甲脒溴和溴化银的混合物、甲脒溴和溴化银的混合物、溴化铯和溴化铅的混合物、溴化铯和溴化银的混合物、溴化铯和溴化银的混合物等；
S12、准备N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)及其组合中的一种有机溶剂，其中DMF和DMSO的混合溶液可按任意比例混合组成；
S13、将步骤S11的前驱体溶液的溶质溶解于步骤S12中的有机溶剂中，配制成浓度为5-50mg/mL的前驱体溶液，从而制成含溴的钙钛矿前驱体溶液。
在某些优选的实施方式中，步骤S2包括以下子步骤：
S21、取适量前驱体溶液滴加在基底上，其中，所述基底为超亲水基底，可为硅片、二氧化硅片、玻璃片、氧化铟锡导电玻璃、石英片、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种；
S22、将含有硅柱阵列的硅柱模板盖在基底上，形成基底-钙钛矿前驱体溶液-硅柱模板的三明治组装体系；
S23、对三明治组装体系进行加热烘干处理，使所述钙钛矿前驱体溶液的溶剂完全挥发，钙钛矿前驱体溶液在硅柱退浸润过程中形成纳米单晶阵列；具体地，在钙钛矿前驱体溶液的溶剂挥发过程中，钙钛矿液体在硅柱模板和基底界面上的退浸润，形成稳定的毛细液桥阵列来控制传质、结晶以及晶体生长，从而在基底和硅柱模板之间形成了长程有序的钙钛矿纳米线阵列；
S24、拆开三明治组装体系，获得钙钛矿纳米线阵列。
其中，由上述步骤制备的钙钛矿纳米线阵列具备纳米级的厚度，可有效提高后续离子交换反应时的离子交换速度，从而有效缩减全光谱钙钛矿纳米线阵列的生产时间。
其中，步骤S21中，前驱体溶液的吸取量为7-20μL。
其中，步骤S22中所述硅柱模板可由光刻工艺制成，硅柱的宽度、邻近所述硅柱之间的间隙的由光刻工艺生产时设计加工，可在设计加工时通过设计对应的掩膜版来加工制造。
其中，在步骤S23加热和烘干过程中，在硅柱模板的硅柱末端边缘处，在几何结构层面和浸润性层面均发生了突变，在液体退浸润过程中，由于外向的毛细流和气-固-液三相接触线附近界面的楔形限域，气-液-固-三相线便会钉扎在硅柱顶部的边缘，钙钛矿颗粒在三相接触线附近有了尺寸分离，三相线推动保持有分离状态的颗粒从硅柱间隙朝向硅柱位置运动，在液桥形成后，衬底表面的三相线可以滑移收缩，而硅柱模板表面三相线无法移动，又由于三相线移动处的蒸发速率更高，同时溶质分子随毛细液流向蒸发速率高的地方聚集，从而有利于形成钙钛矿纳米线阵列。
另外，溶质分子随毛细液流向蒸发速率高的地方聚集，可保证液桥中溶质向衬底方向输运，即尽可能保证钙钛矿晶体全部附着于衬底上，因此在步骤S24将三明治组装体系拆开时，钙钛矿纳米线晶体会固定在所述基底上。
利用退浸润的方式可快速有效地制备钙钛矿纳米线阵列，利用传统的喷墨打印法或微米压印法也可在低需求量时制备钙钛矿纳米线阵列。
在某些优选的实施方式中，步骤S23中加热温度为60-70℃，加热时间为8-24小时。
值得一提的是，在步骤S24拆解三明治组装体系前，需将三明治组装体系静置冷却至室温，从而有利于三明治组装体系的拆解。
在某些优选的实施方式中，步骤S4和步骤S6中，所述钙钛矿纳米线阵列浸入在离子交换溶液中的长度均小于钙钛矿纳米线阵列整体长度的一半，从而确保钙钛矿纳米线阵列进行两次离子交换溶液的浸泡后，中部仍具有未被浸泡的部分，确保生成两个异质结而将钙钛矿纳米线阵列区分成三个分别持有不同卤素基团的部分，从而实现全光谱反射光的覆盖。
在某些优选的实施方式中，步骤S5和步骤S7中的清洗、烘干过程，均包括：利用氯苯及正己烷清洗钙钛矿纳米线阵列表面，通过氯苯及正己烷清可有效地将钙钛矿纳米线阵列表面的溶液洗去，然后再利用热台烘干钙钛矿纳米线阵列，从而除去钙钛矿纳米线阵列表面残留的有机溶液，确保钙钛矿纳米线阵列表面干净。
在某些优选的实施方式中，述离子交换溶液的溶质为油胺氯、油胺碘、氯化铅、碘化铅、氯甲胺、碘甲胺中的一种，所述离子交换溶液的溶剂为十八烯、甲苯、异丙醇的一种，其中油胺氯、氯化铅、氯甲胺为含氯溶质，油胺碘、碘化铅、碘甲胺为含碘溶质。
其中，含氯的离子交换溶液和含碘的离子交换溶液均需配备，两种离子交换溶液可提前配制，也可在相应的钙钛矿纳米线阵列浸泡处理前配制。
其中，钙钛矿纳米线阵列浸泡进行离子交换的处理，可先进行氯的离子交换，也可先进行碘的离子交换，对此先后顺序并无约束。
在某些优选的实施方式中，步骤S4和步骤S6中的浸泡时长为16-24小时，浸泡温度为常温；该浸泡过程无需采用提拉仪器的坩埚加热器件，仅在常温下即可进行离子交换反应，利用提拉仪器进行提拉运动处理旨在保证离子交换反应完全，并提高反应效率，从而缩减制备全光谱钙钛矿纳米线阵列所需时间并提高全光谱钙钛矿纳米线阵列的品质。
在某些优选的实施方式中，钙钛矿纳米线阵列在离子交换溶液中浸泡反应时，提拉仪器的坩埚旋转提供液体旋流搅拌的作用，为避免单片钙钛矿纳米线阵列置于离子溶液中妨碍离子交换溶液的运动且导致交换效果不均匀，步骤S4和步骤S6的提拉过程中，提拉用的夹具为正方体状，所述钙钛矿纳米线阵列固定在正方体状夹具的四个侧面，因此，该提拉过程可同时对四片钙钛矿纳米线阵列进行反应加工，能提高反应处理效率的同时，确保离子交换溶液流动的规律性而保证了钙钛矿纳米线阵列的离子交换效果。
本申请实施例提供的全光谱钙钛矿纳米线阵列的制备方法，通过率先制成钙钛矿纳米线阵列，然后再通过离子交换的方法造就具有含有不同卤素基团即具备不同光谱反射效果的纳米线部分，从而使得单个的钙钛矿纳米线阵列在不同部位上具有不同的颜色发射；因此，该制备方法获的钙钛矿纳米线阵列，根据光照位置的改变，可在阵列中实现可见光波段光谱可调，具备全波段光谱的特性。
本申请实施例提供的制备方法，结合了提拉法和离子交换法进行全光谱钙钛矿纳米线制备，相比电子束刻蚀、气相沉积等操作制备纳米线单晶，具有操作便捷的特点，还能直接在宏观角度进行离子交换，且根据钙钛矿纳米线在离子交换溶液的浸入长度可实现交换程度和交换位置的控制，从而获取了全波段光谱的钙钛矿纳米线阵列。
该方法可为制备更复杂的图案器件作为前置准备。
另外，在提拉过程中，可调整提拉速度和改变浸泡时间，调节离子交换效果，可确保获取的全光谱钙钛矿纳米线阵列发光均匀、结构完整。
所制得的异质结的物理性质(光、电、磁等)更容易得到控制。
本申请实施例提供的制备方法直接在宏观角度进行离子交换，操作方便，交换程度和位置可控，可得到全波段光谱的钙钛矿纳米线阵列。
本申请实施例还提供了一种全光谱钙钛矿纳米线阵列，该全光谱钙钛矿纳米线阵列可由上述制备方法制取，该纳米线阵列的纳米线上具有两个异质结，两个所述异质结将纳米线分隔成三个晶体段，三个所述晶体段分别由卤素基团分别为氯、溴、碘的钙钛矿单晶组成；其中，含卤素集团溴的钙钛矿单晶部分位于该纳米线的中部，该全光谱钙钛矿纳米线阵列，根据光照位置的改变，可在阵列中实现可见光波段光谱可调，具备全波段光谱的特性。
以下通过具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1：
S1、将甲胺溴(MABr)和溴化铅(PbBr2)按摩尔质量比1:1溶解在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和二甲基亚砜(DMSO)体积比1:1的混合溶液中，配置成浓度为20mg/ml的前驱体溶液，即配制成卤素基团为溴的MAPbBr3钙钛矿前驱体溶液；
S2、取20μL的MAPbBr3钙钛矿前驱体溶液，直接滴加在二氧化硅基底上，将含有硅柱阵列的硅柱模板盖在基底上，形成基底-钙钛矿前驱体溶液-硅柱模板的三明治组装体系，并置于温度为60℃的真空烘箱中加热12小时，利用退浸润行为进行结晶，冷却三明治组装体系拆解后可得到MAPbBr3纳米单晶阵列；
S3、配制溶质分别含氯、含碘的两种离子交换溶液，其中，
含氯的离子交换溶液配制过程为：将10mg油胺氯溶解在10ml十八烯中，得到含有卤素氯离子的交换溶液。
含碘的离子交换溶液配制过程为：将10mg油胺碘溶解在10ml十八烯中，得到含有卤素碘离子的交换溶液。
S4、将MAPbBr3纳米单晶阵列固定在提拉仪器的夹具四侧，使其阵列上的纳米线为竖向延伸设置，纳米线阵列的一端浸泡在提拉仪器的坩埚中，坩埚内具有含有卤素碘离子的交换溶液中，纳米线阵列的浸入长度为MAPbBr3纳米单晶阵列的三分之一，并在常温下持续提拉钙钛矿纳米线阵列，浸泡、提拉时长为16小时，从而获得浸入端单晶置换成MAPbCl3且在浸泡液面位置形成MAPbCl3-MAPbBr3异质结的钙钛矿纳米线阵列；
S5、取出该MAPbCl3-MAPbBr3异质结的钙钛矿纳米线阵列，并利用氯苯及正己烷清洗离子交换溶液浸泡的部分，再热台烘干以去除表面残留的有机溶液；
S6、将步骤S5获得的纳米线阵列倒置后固定在提拉仪器的夹具四侧，即使其具备MAPbCl3的部分位于上部，纳米线阵列的下端浸泡在提拉仪器的坩埚中，坩埚内具有含有卤素碘离子的交换溶液中，纳米线阵列的浸入长度为其整体长度的三分之一，并在常温下持续提拉该钙钛矿纳米线阵列，浸泡、提拉时长为16小时，从而获得浸入端单晶置换成MAPbI3且在浸泡液面位置形成MAPbBr3-MAPbI3异质结的钙钛矿纳米线阵列；
S7、取出该钙钛矿纳米线阵列，并利用氯苯及正己烷清洗离子交换溶液浸泡的部分，再热台烘干以去除表面残留的有机溶液。
上述该制备方法获得了一种全光谱钙钛矿纳米线阵列，该纳米线阵列的纳米线上具有两个异质结，分别为MAPbCl3-MAPbBr3异质结和MAPbBr3-MAPbI3异质结，两个所述异质结将纳米线分隔成三个晶体段，即分别由MAPbCl3、MAPbBr3、MAPbI3的钙钛矿单晶组成的晶体段。
图1所示为该全光谱钙钛矿纳米线阵列的位于MAPbCl3-MAPbBr3异质结处前后部分的荧光照片。
对该全光谱钙钛矿纳米线阵列进行光谱测试，获得如图2所示MAPbCl3-MAPbBr3异质结处的发射光谱图，由于异质结为两种晶体的接触所形成的界面区域，可结合并反映两侧MAPbCl3、MAPbBr3晶体的光谱特性。
图3所示为该全光谱钙钛矿纳米线阵列的位于MAPbBr3-MAPbI3异质结处前后部分的荧光照片。
对该全光谱钙钛矿纳米线阵列进行光谱测试，获得如图4所示MAPbBr3-MAPbI3异质结处的发射光谱图，由于异质结为两种晶体的接触所形成的界面区域，可结合并反映两侧MAPbBr3、MAPbI3晶体的光谱特性。
该全光谱钙钛矿纳米线阵列，根据光照位置的改变，可在阵列中实现可见光波段光谱可调，具备全波段光谱的特性。
实施例2：
S1、将溴化铯(CsBr)和溴化铅(PbBr2)按摩尔质量比1:1溶解在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和二甲基亚砜(DMSO)体积比1:1的混合溶液中，配置成浓度为20mg/ml的前驱体溶液，即配制成卤素基团为溴的CsPbBr3钙钛矿前驱体溶液；
S2、取20μL的CsPbBr3钙钛矿前驱体溶液，直接滴加在二氧化硅基底上，将含有硅柱阵列的硅柱模板盖在基底上，形成基底-钙钛矿前驱体溶液-硅柱模板的三明治组装体系，并置于温度为60℃的真空烘箱中加热12小时，利用退浸润行为进行结晶，冷却三明治组装体系拆解后可得到CsPbBr3纳米单晶阵列；
S3、配制溶质分别含氯、含碘的两种离子交换溶液，其中，
含氯的离子交换溶液配制过程为：将10mg油胺氯溶解在10ml十八烯中，得到含有卤素氯离子的交换溶液。
含碘的离子交换溶液配制过程为：将10mg油胺碘溶解在10ml十八烯中，得到含有卤素碘离子的交换溶液。
S4、将CsPbBr3纳米单晶阵列固定在提拉仪器的夹具四侧，使其阵列上的纳米线为竖向延伸设置，纳米线阵列的一端浸泡在提拉仪器的坩埚中，坩埚内具有含有卤素碘离子的交换溶液中，纳米线阵列的浸入长度为CsPbBr3纳米单晶阵列的三分之一，并在常温下持续提拉钙钛矿纳米线阵列，浸泡、提拉时长为16小时，从而获得浸入端单晶置换成CsPbCl3且在浸泡液面位置形成CsPbCl3-CsPbBr3异质结的钙钛矿纳米线阵列；
S5、取出该CsPbCl3-CsPbBr3异质结的钙钛矿纳米线阵列，并利用氯苯及正己烷清洗离子交换溶液浸泡的部分，再热台烘干以去除表面残留的有机溶液；
S6、将步骤S5获得的纳米线阵列倒置后固定在提拉仪器的夹具四侧，即使其具备CsPbCl3的部分位于上部，纳米线阵列的下端浸泡在提拉仪器的坩埚中，坩埚内具有含有卤素碘离子的交换溶液中，纳米线阵列的浸入长度为其整体长度的三分之一，并在常温下持续提拉该钙钛矿纳米线阵列，浸泡、提拉时长为16小时，从而获得浸入端单晶置换成CsPbI3且在浸泡液面位置形成CsPbBr3-CsPbI3异质结的钙钛矿纳米线阵列；
S7、取出该钙钛矿纳米线阵列，并利用氯苯及正己烷清洗离子交换溶液浸泡的部分，再热台烘干以去除表面残留的有机溶液。
上述该制备方法获得了一种全光谱钙钛矿纳米线阵列，该纳米线阵列的纳米线上具有两个异质结，分别为CsPbCl3-CsPbBr3异质结和CsPbBr3-CsPbI3异质结，两个所述异质结将纳米线分隔成三个晶体段，即分别由CsPbCl3、CsPbBr3、CsPbI3的钙钛矿单晶组成的晶体段；该全光谱钙钛矿纳米线阵列，根据光照位置的改变，可在阵列中实现可见光波段光谱可调，具备全波段光谱的特性。
图5所示为该全光谱钙钛矿纳米线阵列的位于CsPbCl3-CsPbBr3异质结处前后部分的荧光照片。
对该全光谱钙钛矿纳米线阵列进行光谱测试，获得如图6所示CsPbCl3-CsPbBr3异质结处的发射光谱图，由于异质结为两种晶体的接触所形成的界面区域，可结合并反映两侧CsPbCl3、CsPbBr3晶体的光谱特性。
图7所示为该全光谱钙钛矿纳米线阵列的位于CsPbBr3-CsPbI3异质结处前后部分的荧光照片。
对该全光谱钙钛矿纳米线阵列进行光谱测试，获得如图8所示CsPbBr3-CsPbI3异质结处的发射光谱图，由于异质结为两种晶体的接触所形成的界面区域，可结合并反映两侧CsPbBr3、CsPbI3晶体的光谱特性。
该全光谱钙钛矿纳米线阵列，根据光照位置的改变，可在阵列中实现可见光波段光谱可调，具备全波段光谱的特性。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。